Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik P-Kanal Mosfet High Side


von mosfet (Gast)


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Hallo, ich will mit einem p-channel Mosfet 5V/2A schalten. Es wird immer 
nur eine Last eingeschaltet. Ist die angehängte Schaltung so ok, wird 
die so funktionieren? Bzw. gibts oft zu finden, die folgende Lösung:

http://i.stack.imgur.com/8PxZ6.png

Was wäre denn eigentlich besser? Danke schonmal für die Antworten.

: Verschoben durch Admin
von MaWin (Gast)


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mosfet schrieb:
> Ist die angehängte Schaltung so ok,

Nein.

> wird die so funktionieren?

Manchmal ja, manchmal nein, je nach Bauteilstreuungen, schliesslich 
bekommt der PMosfet entweder 1.7V oder 5V Gate Spannung und zudem 
fliesst auch noch Strom über die Ausgangsschutzdioden.

> Bzw.
> gibts oft zu finden, die folgende Lösung:
> http://i.stack.imgur.com/8PxZ6.png

Die geht, wenn man dem NPN einen Basisvorwiderstand spendiert und bei 5V 
einen LogicLevel PMosfet nimmt.

von Andi K. (aykay90)


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Gibt es einen Gruns wieso du einen P- Kanal als high- side Schalter 
benutzen möchtest?
Ich würde nicht behaupten dass deine Schaltung gut funktioniert.
Du speist deinen uC mit 3.3V. Wenn du nun den FET auf Masse ziehst, um 
ihn durchzuschalten, liegen an deinem uC erst einmal die 5V an, und bei 
einer Speisung von 3.3V bin ich mir nicht sicher ob deine Eingänge das 
verkraften können, da müsstest du im Datenblatt nachschauen.
Des weiteren ist der Strom aus dem Gate durch den pull- down Widerstand 
im uC begrenzt, weisst du wie hoch der ist? Einfacher wäre das mit einem 
logic- level N- FET, der Schaltet auch bei 3.3V durch und den Gatestrom 
könntest du via Gate- Vorwiderstand begrenzen, um auf der sicheren Seite 
zu sein, sofern du keine schnellen Schaltvorgänge machen willst.

Gruss Andi

von mosfet (Gast)


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MaWin, wie kommt man auf 1,7V? Entweder Pull up auf 5V oder man zieht 
den runter auf GND?

Andi K, 5V liegen ja immer an an den jeweiligen I/Os an oder? Das wäre 
schon Grund genug das so nicht zu machen. Ich verstehe nicht wie das mit 
einem N-Channel realisierbar sein soll. Wenn der durchschaltet liegen 
doch die 5 V an Source an und Vgs ist dann negativ der würde doch sofort 
sperren??

von Andi K. (aykay90)


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mosfet schrieb:
> MaWin, wie kommt man auf 1,7V? Entweder Pull up auf 5V oder man zieht
> den runter auf GND?
>
> Andi K, 5V liegen ja immer an an den jeweiligen I/Os an oder? Das wäre
> schon Grund genug das so nicht zu machen. Ich verstehe nicht wie das mit
> einem N-Channel realisierbar sein soll. Wenn der durchschaltet liegen
> doch die 5 V an Source an und Vgs ist dann negativ der würde doch sofort
> sperren??


genau, das ist so ;-)
Mit einem N- FET wäre das angehängte .pdf eine Möglichkeit.

Gruss, Andi

von mosfet (Gast)


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Ich muss High-Side Schalten^^

von Andi K. (aykay90)


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dann wäre das eine Möglichkeit ;-)

von mosfet (Gast)


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Das ist ja im Prinzip das gleiche wie im ersten Link, kannst du noch 
kurz sagen wofür die Spannungsteiler an der basis und am gate für eine 
Aufgabe haben.

von HildeK (Gast)


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Andi K. schrieb:
> dann wäre das eine Möglichkeit ;-)

Fast. Die Spannung V+ darf nicht oder nur sehr wenig über +5V 
hinausgehen. Üblicherweise sind beide gleich. Das geht aus deinem Bild 
nicht hervor.

mosfet schrieb:
> kannst du noch
> kurz sagen wofür die Spannungsteiler an der basis und am gate für eine
> Aufgabe haben.

R6:
- sollte mal der Eingang offen sein, dann sperrt der Transistor 
zuverlässig.
- der Treiber ist nicht bekannt, es könnte sein, dass sein max. 
LOW-Pegel bei 0,5V liegt. Mit dem Teiler bekommt man den Transistor auch 
in dem Fall sicher gesperrt. Für einen nicht zusätzliche belasteten 
CMOS-Ausgang eines µCs kannst du R6 weglassen.
- Manche ICs haben im Resetzustand PullUps aktiv. In dem Fall verhindert 
R6 ein ungewolltes Einschalten.

R3:
- den kann man weglassen, solange die V+ kleiner ist als die maximale 
Gate-Spannung von Q2.

von Andi K. (aykay90)


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Ich habe V+ extra so geschrieben, da ich ja nicht weiss wie hoch die 
Spannung an der Last sein soll, desshalb auch den Spannungsteiler, damit 
U_GS an die Betriebsspannung angepasst werden kann.

von MaWin (Gast)


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mosfet schrieb:
> MaWin, wie kommt man auf 1,7V? Entweder Pull up auf 5V oder man zieht
> den runter auf GND?

Weil in deinem 3.3V IC eine Diode vom Ausgang in Richtung der 3.3V 
eingebaut ist, die Eingangsschutzdiode.

      +5V -----+----+
.............  |    |
3V3 --|<|--+.  R    |
           |.  |    |S
Ausgang ---+---+---|I MOSFET
     im IC  .       |

Der R kann also das Gate des MOSFETs gar nicht bis 5V ziehen, weil 
vorher
Strom von den 5V über den R und die Diode in die 3V3 fliesst.

Daher wird dein MOSFET nur 0V oder 3V3 sehen, und das sind in Bezug zu 
den 5V eben 1.7V oder 5V. Und 1.7V ist nicht unbedingt gaz aus, je nach 
MOSFET, je nach Laune, und WENN 1.7V ganz aus sind, sind 5V nicht 
unbedingt ganz ein, sondern halb ein oder was auch immer heute ist.

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